|
 |
|
|
| ||
|
#12
05-08-2007, 01:50 AM
|
||||
|
||||
|
اعذريني أختي ميريام لم ارى طلبك الا بعدما تم التعديل
تعقيب:
 
|
|
#13
05-08-2007, 06:57 PM
|
||||
|
||||
|
هذى موضوع عن فيزياء درجات الحرارة المنخفضه
مقدمة فيزياء درجة الحرارة المنخفضة هو العلم الذي يهتم بإنتاج وصيانة درجة الحرارة المنخفضة التي تقترب من الصفر المطلق( سالب 16و273 درجة مئوية) أي صفر كلفن ويهتم بالظواهر المختلفة التي تحدث فقط عند هذه الدرجة المنخفضة والمقياس المستخدم لدرجات الحرارة المنخفضة هو مقياس كلفن أو مقياس درجة الحرارة المطلقة والذي يرتكز علي سلوك الغاز الذي يعمل علي النحو المثالي . وفيزياء درجة الحرارة المنخفضة تسمي أيضا بعلم التبريد . آلية الحصول علي درجة الحرارة المنخفضة تتم درجات الحرارة المنخفضة جدا بواسطة إزالة أو سحب الطاقة من المادة . وهذا يتم بطرق مختلفة. أبسط الطرق لتبريد مادة بأن تكون ملامسة لمادة أخري تكون مبردة مسبقا عند درجة حرارة منخفضة جدا ويستخدم كل من الثلج العادي أو الثلج الجاف ( ثاني أكسيد الكربون المثلج ) أو الهواء السائل ( بعد تعرض الهواء لضغط عال ثم تبريده) بنجاح تام لتبريد المادة إلي ما يقرب من 80 كلفن أي تقريبا سالب 190 درجة مئوية حيث تزال الطاقة الحرارية بواسطة التوصيل من المادة المراد تبريدها إلي المادة الأكثر برودة الملامسة لها. فإذا كانت المادة الأكثر برودة هي الغاز السائل فمن مفهوم الحرارة الكامنة لتبخر السائل إلي الحالة الغازية فتزال تماما طاقة حرارية جديرة بالاعتبار من الغاز السائل من خلال عملية الامتصاص أثناء التحول عند التلامس بين المادة المراد تبريدها والغاز السائل فيعود الغاز السائل إلي طبيعته الغازية. فان العديد من الغازات السائلة تستخدم بهذه الطريقة لتبريد المادة لتصل إلي ما يقرب من 2و4 كلفن وهي نقطة غليان الهليوم . مفهوم الغازات والسوائل لفاندرفال لولا نظريات فان در فال (1837 – 1923) للغازات والسوائل التي اعتبرت بمثابة عصا سحرية في إنشاء معامل التبريد لدرجات الحرارة المنخفضة حيث استطاع كل من دي وار(J.Dewar ( في عام 1898 إلي تسييل الهيدروجين و الفيزيائي الهولندي هيك كاميرلنخ أونس (Heike Kamerlingh Onnes) وكانت نقطة تحول كبيرة في العالم وبداية عصر جديد وهو عصر فيزياء درجة الحرارة المنخفضة وبداية لدراسة خواص المواد عند درجات الحرارة المنخفضة حيث استطاع كاميرلنخ أونس أن يحدث انخفاضا في درجة الحرارة تكاد تقترب من الصفر المطلق . بدأت أعمال فان درفال بدراسة خواص الغازات والسوائل واستطاع أن يضع نظرية شاملة عن معادلة الحال للغاز أو السوائل وأستطاع أن يبرهن علي أن كلاهما تجمع من الحالتين السائلة والغازية ليس فقط في حالة اندماج في بعضهم البعض بل في نمط مستمر وأنهما في الحقيقة لهما نفس الطبيعة . واهتم بكل من مفهوم الحرارة علي أنها ظاهرة للحركة وبمفهوم القوي الفاصلة بين الجزيئات . الغاز المثالي هو ذلك الغاز الذي لا تعمل فيه قوي التأثير المتبادل بين الجزيئات ومعادلة الحال للغاز المثالي هي : PV = n R T حيث أن هو ضغط الغاز P حجم الغاز V درجة الحرارة المطلقة (بالكلفن) T الثابت العام للغازات R هي الجزيء الجرامي وهي تساوي النسبة بين كتلة الغاز إلي الوزن الجزيئي. n غاز فان در فال تصبح خواص الغاز أكثر اختلافا عن خواص الغاز المثالي كلما ازدادت كثافته وهذا يؤدي إلي تفاعل الجزيئات المختلفة مع بعضها البعض ويسمي هذا التفاعل بتفاعل فاندرفال تمييزا عن التفاعل الكيميائي بين الذرات الذي يؤدي إلي تكوين الجزيئات. لذلك نأخذ في الاعتبار الخواص الكمية الأساسية لقوي التأثير الجزيئي المتبادل ( التفاعلات الجزيئيه ) وهذا يفسر ما ينتج عن هذة التأثيرات المتبادلة في تجاذب الجزيئات علي المسافات الكبيرة و وهذا التجاذب جوهري للغاية لأنه بالذات يؤدي إلي تكثف الغاز ليصبح سائل . تفاعل فان در فال ومعامل التبريد يحد ث تفاعل فان درفال بين جميع الجزيئات بحيث يؤدي هذا التجاذب إلي اقتراب جزيئين من بعضهما البعض فيؤدي استمرار هذا التجاذب إلي جذب جزيئات أخري بغرض محاولة التقارب لبعضها البعض فتحقق هذه المحاولة في انتقال المادة إلي الحالة المكثفة سواء للحالة السائلة أو للحالة الجامدة . من هذه الآلية أدي إلي إسالة الغازات والي تأسيس معامل التبريد لدرجات الحرارة المنخفضة جدا والتي تقترب من درجة الصفر المطلق . ظاهرة فائقية التوصيل الكهربائي Super –conductivity phenomenon (هذى الظاهرة اخواتى عمل بها قطار اليابان الطائر) في عام 1911 أي بعد اكتشاف إسالة الهليوم بثلاث أعوام اكتشف الفيزيائي كاميرلنخ أونس عند قيامه بأبحاثه العلمية مع مساعديه ظاهرة فائقية التوصيل الكهربي لبعض المعادن عند درجات الحرارة المنخفضة . ففي درجات الحرارة المنخفضة ( بضعة درجات فوق الصفر المطلق ) تكون التوصيلية الكهربية لبعض المعادن ( البلاتين – الألمنيوم – الزنك – الرصاص – الزئبق وبعض المركبات المعدنية) أي قابلية مرور التيار الكهربي خلالها عاليا جدا دون وجود أي مقاومة كهربية أي تفقد المادة كامل مقاومتها الداخلية لسريان الكهرباء تقريبا. وهذا يتم عند درجة حرارة معينة تسمي بدرجة الانتقال إلي حالة فرط الموصلية الكهربائية وتسمي المواد التي تتميز بهذه الصفة بالمواد الفائقية التوصيل. (Super Conductor Materials) وهناك نوعان من المواد الفائقية التوصيل مواد فائقية التوصيل من الطراز الأول وهي المواد التي تمتلك مقدرة إبعاد أو إزالة المجال المغنطيسي كليا أو جزئيا وتسمي أيضا بالمواد الفائقية التوصيل اللين (Soft (مواد فائقية التوصيل من الطراز الثاني وهي المواد التي تسمح بوجود الموصلية الفائقة والمجال المغنطيسي في نفس الوقت وكذلك باستمرار الموصلية المفرطة حتى في المجالات المغنطيسية العالية وتسمي هذه المواد أيضا بالمواد الفائقية التوصيل الصلدة Hard ومن أهم التطبيقات التي لوحظت علي المواد المستخدمة في الدوائر الكهربائية والتي تتميز بفائقية التوصيل الكهربي بأن لها مقدرة عالية لالتقاط أضعف الإشارات اللاسلكية وهذا ما يستخدم في الدوائر الكهربية الملحقة بالأقمار الصناعية. فرط السيولة Superfluidity السوائل التي تتميز بفرط سيولة التدفق هي مواد لها مقدرة التدفق دون مقاومة تذكر أي بدون احتكاك تقريبا عند درجة حرارة تقترب من الصفر المطلق. نجد أن سائل الهليوم في درجات الحرارة المنخفضة يتمتع بخاصية التدفق المفرط أي تتلاشي لزوجته كليا في درجات الحرارة المنخفضة تكاد تساوي صفر. كما أن سائل الهليوم في درجات الحرارة المنخفضة والتي تقترب من الصفر المطلق يتميز بإمكانية الانسياب لأعلي دون توقف علي جوانب أي وعاء موضوع فيه مهملا قوي الاحتكاك والجاذبية. يعتبر سائل الهليوم من سوائل التبريد لتميزه بحرارة نوعية منخفضة ونقطة الغليان عند 2و4 كلفن. ويعتبر من أفضل الموصلات الحرارية عند درجة حرارة 2و2 درجة كلفن. إناء دي وار Dewar Flask وهو عبارة عن وعاء زجاجي أو معدني مفرغ لمنع انتقال الحرارة. يستخدم لتخزين الغازات السائلة حيث صمم لتقليل الفقد الحراري بالتوصيل و بالحمل وبالإشعاع لذلك يتكون من وعاء زجاجي من البيركس له جدارين وأسطح الجدارين من الداخل مطلي بالفضة لتقليل انتقال الحرارة بالإشعاع والمسافة الفاصلة بين الجدارين مفرغة تماما من الهواء لتقليل انتقال الحرارة بالتوصيل والحمل. يستخدم إناء دي وار لتخزين سوائل التبريد مثل سائل النيتروجين ( نقطة غليانه 77 كلفن) وسائل الأكسجين (نقطة غليانه 90 كلفن ) أما بالنسبة لسائل الهليوم ( نقطة غليانه 2و4 كلفن ) وحرارته النوعية منخفضة لذا عند تخزينه يستخدم اثنين من إناء دي وار بحيث يوضع أحدهم في الآخر والمسافة الفاصلة بين الانائين تكون ممتلئة بسائل النيتروجين وذلك بسبب خواص الهليوم السائل من حرارة نوعية منخفضة ونقطة غليان منخفضة جدا . آخر مرة عدل بواسطة ميريام 83 : 05-08-2007 في 06:59 PM.
|
|
#14
05-08-2007, 07:05 PM
|
||||
|
||||
|
اليكم بعض الصور المرتبطه بعلم التبريد:
1) هذى قارورة دى وار التى تستخدم لحفظ الغازات المساله:  [center]  [/ceوهذى صور العالم الشهير بفاندرفالز:  Johannes Diderik van der Waals (1837 - 1923) Nobel Prize for Physics 1910 
|
|
#16
15-08-2007, 02:22 AM
|
||||
|
||||
 تتضمن نظرية الحركة الموجية لثلاث أسس هامة:
 أنواع الموجات(Types of Waves):يمكن تصنيف الموجات بالأخذ في الاعتبار اهتزاز جزيئات الوسط وحركتها بالنسبة لاتجاه انتشار الموجات كالتالي:
الطول الموجي(   وفي الحالة الخاصة عند t=0 , x=0 ← y(x,t)=0 ولكي تتم الحركة فإنه يمكن إعادة صياغة الدالة الجيبية باستخدام الطور الابتدائي  كالتالي: وتحدد اتجاه انتشار الموجات بالإشارتين  ولتحديد الاتجاه فإننا نتتبع جزءا معينا من الموجة وندرس كيفية تغيرx مع الزمن t عند ثبوت الإزاحة y حيث:  وحتى يبقى المقدار  ثابتاً فإن x تزداد مع الزمن t " حيث t موجب ومتزايد دائما"أي أن المعادلة  تمثل معادلة موجة تتحرك على محور x الموجب.وبالمثل لكي يبقى المقدار  ثابتاً فإن x تتناقص مع زيادة t .أي أن المعادلة  تمثل معادلة موجة تتحرك على محور x السالب.
|
|
#17
15-08-2007, 02:25 AM
|
||||
|
||||
الموجة : هي اضطراب منتشر يقوم بنقل الطاقة في اتجاه انتشاره2 - الحركة الموجية الكهرومغناطيسية : هي الحركة التي لا تحتاج إلى وسط مادي لكي تنتشر بل يمكنها الانتشار في الفراغ وتنشأ من اهتزاز مجالات كهربائية ومغناطيسية
الاهتزازات والحركة التوافقية البسيطة  من أنواع الحركة الاهتزازية
|
|
#18
15-08-2007, 02:28 AM
|
||||
|
||||
|
الموجات المسافرة ( المرتحلة_الجارية ) هي الموجات التي تنتشر دون إعاقة ويسببها مصدر يتحرك حركة اهتزازية  القمة : Crest هي أعلى نقطة يصل إليها الاضطراب الموجي أو هي النهاية العظمى للإزاحة لجزيئات الوسط في الاتجاه الموجب  إيجاد العلاقة بين سرعة انتشار الموجة وترددها وسرعة انتشارها  ملاحظات هامة  عدد العوامل التي تتوقف عليها سرعة انتشار الأمواج المستعرضة في وتر ؟ لإيجاد عدد الموجات عدد الموجات = التردد × الزمن الكلي  عدد الموجات = المسافة الكلية / طول الموجة الواحدة  آخر مرة عدل بواسطة ميريام 83 : 15-08-2007 في 02:32 AM.
|
|
#19
15-08-2007, 02:37 AM
|
||||
|
||||
|
الضوء (من الموجات الكرومغناطيسية)
مقدمــة من المعروف أن علم الفيزياء عرفه العرب بعلم الطبيعيات ومن فروع هذا العلم التي كان للعرب دورا عظيما فيها ( فيزياء الضوء ) ويعتبر عبقري العرب (( الحسن بن الهيثم )) ( 965 م - 1039 م ) منشىء علم الضوء بلا منازع ولا يقل أثره في علم الضوء عن أثر نيوتن في علم الميكانيكا ويعتبر كتابه المناظر المرجع لفيزياء الضوء لعدة قرون وقد وضع ابن الهيثم القوانين الأساسية لانعكاس الضوء وانكساره وفسر الرؤية المزدوجة وظاهرة السراب ولكن أهم انجازاته كانت الخزانة ذات الثقب والتي تعتبر البداية والمقدمة لاختراع الكاميرا وصولا الى عصر المعلوماتية الان وما نستخدمه من أوساط متعددة الضوء : موجات كهرومغناطيسية تنتقل في الفراغ بسرعة تساوي 300 ألف كيلومتر في الثانية وتتوقف طاقة موجات الضوء على تردد هذه الموجات فكلما زاد تردد موجة الضوء زادت طاقتها كلمتين ( حرص خزين ) حيث يمثل كل حرف الحرف الثاني من اسم اللون وهي مرتبة تصاعديا حسب التردد ( أحمر - برتقالي - أصفر - أخضر - أزرق - نيلي - بنفسجي )وتعتبر الشمس أكبر مصدر للطاقة الضوئية طبيعة الضوء مقدمة تاريخية : بما أن الضوء يملك طاقة وينقلها في الفضاء وبما أن الطاقة تنقل إما بالاجسام أو بالموجات اذا يوجد فرضيتين حول طبيعة الضوء هما ( النظرية الجسيمية الدقائقية لنيوتن ) ( النظرية الموجية للعالم الهولندي هيجنز ) ولكن لم تسطع هاتين النظريتين تفسير جميع الظواهر البصرية مما استوجب وضع نظرية توحد بين الخواص الموجية والجسيمية للضوء هي النظرية الكمية ونذكر هنا بلانك واينشتين وبوهر خواص الضوء الخواص الهندسية [الانتشار في خطوط مستقيمة - السرعة المحدودة - الانعكاس - الانكسار - التشتت ] الخواص الموجية [ التداخل - الحيود - الخاصية الكهرومغناطيسية- الاستقطاب - الانكسار المزدوج ] الخاصية الكمية [ المدارات الذرية - كثافات الاحتمالية - مستويات الطاقة - الكمات - الليزر ] انعكاس الضوء ارتداد الأشعة الضوئية في نفس الوسط عندما تقابل سطحا عاكسا الشعاع الساقط هو الشعاع الذي يصل الى السطح العاكس الشعاع المنعكس هو الشعاع الذي يرتد عن السطح العاكس زاوية السقوط هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الساقط والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس زاوية الانعكاس هي الزاوية المحصورة بين الشعاع المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس قانونا الانعكاس Laws of Reflection القانون الأول زاوية السقوط = زاوية الانعكاس القانون الثاني الشعاع الضوئي الساقط والشعاع الضوئي المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس تقع جميعا في مستوى واحد عمودي على السطح العاكس بعض المصطلحات الهامة في الضوء انكسار الضوء هو تغير اتجاه الشعاع الضوئي عندما يجتاز السطح الفاصل بين وسطين شفافين مختلفين الكثافة الضوئية لوسط ما هو المقدار الذي يميز اعتماد سرعة انتشار الضوء على نوع الوسط وتقاس بالقيمة العددية لمعامل الانكسار المطلق للوسط أو هي قدرة الوسط على كسر الأشعة الضوئية عند نفاذها فيه السطح الفاصل هو السطح الذي يفصل بين وسطين شفافين مختلفين في الكثافة الضوئية الشعاع الضوئي الساقط هو الشعاع المتجه الى السطح الفاصل ويقابله في نقطة السقوط زاوية السقوط هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الضوئي الساقط والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل الشعاع الضوئي المنكسر هو المسار الجديد للشعاع الضوئي في الوسط الثاني بعد نفاذه من السطح الفاصل زاوية الانكسار هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الضوئي المنكسر والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل قانون الانكسار الأول نسبة جيب زاوية السقوط الى جيب زاوية الانكسار لوسطين معينين هي مقدار ثابت يعرف بمعامل الانكسار النسبي بين الوسطين قانون الانكسار الثاني يقع الشعاع الساقط والشعاع المنكسر في مستوى واحد مع العمود المقام من نقطة سقوط الشعاع على السطح الفاصل بين الوسطين. معامل الانكسار النسبي بين وسطين هو النسبة بين سرعة الضوء في الوسط الأول وسرعة الضوء في الوسط الثاني معامل الانكسار المطلق لوسط هو النسبة بين سرعة الضوء في الفراغ أو الهواء وسرعة الضوء في هذا الوسط. قانون سنل ناتج ضرب معامل الانكسار المطلق للوسط الأول في جيب زاوية السقوط يساوي ناتج ضرب معامل الانكسار المطلق للوسط الثاني في جيب زاوية الانكسار. ملاحظات هامة 1- من القانون الأول يتضح أن بزيادة زاوية السقوط تزداد زاوية الانكسار ولكن ليس بصورة متناسبة 2- للشعاعين الساقط والمنكسر خاصية انعكاسية 3- عند عبور شعاع الضوء من وسط كثافته البصرية أقل - السرعة فيه أعلى - الى وسط كثافته البصرية أعلى - السرعة فيه أقل - فانه ينكسر مقتربا من العمود 4- عند عبور شعاع الضوء من وسط السرعة فيه أقل الى وسط السرعة فيه أعلى - من ماء الى هواء - فان الشعاع ينكسر مبتعدا عن العمود ومقتربا من السطح الفاصل وفي هذه الحالة يكون معامل الانكسار النسبي بين الماء والهواء أصغر من الواحد وهذا الذي يفسر النقص الظاهري لعمق خزان الماء عندما ينظر الانسان الى الماء 5- اذا سقطت الأشعة الضوئية على السطح الفاصل بين وسطين شفافين بصورة عمودية فانها تنفذ الى الوسط الثاني دون أن تنكسر 6- عند سقوط حزمة ضوء رفيعة من الهواء الى الماء نلاحظ أنه في نقطة السقوط ينعكس جزء من الضوء وينفذ الجزء الاخر في الماء منكسرا وبالتالي تكون هناك زاوية سقوط وزاوية انعكاس وزاوية انكسار. ونسأل هنا سؤال كم من الطاقة التي ينقلها الاشعاع الى السطح الفاصل بين الوسطين تؤخذ من قبل الاشعة المنعكسة وكم من الطاقة تؤخذ من قبل الاشعة المنكسرة ؟ للاجابة على هذا السؤال نفرض أن الاشعاع يحمل الى نقطة السقوط خلال فترة زمنية معينة طاقة ولتكن E بعد ذلك تنقسم هذه الطاقة فيكون نصيب الاشعة المنعكسة منها E refl بينما نصيب الاشعة المنكسرة E refr ومن قانون حفظ الطاقة نجد أن الطاقة الساقطة تساوي مجموع الطاقتين التي تحملها الاشعة المنعكسة والتي تحملها الاشعة المنكسرة وبما أن كل وسط ما عدا الفراغ يمتص من طاقة الاشعاع اذا لا تصلح هذه المساوة الا عند القياس بالقرب من نقطة السقوط فاذا عبر الشعاع الضوئي لمسافات كبيرة من الوسط ولم يضعف الا بشيء صغير نسمي هذا الوسط وسطا شفافا مثل الزجاج والماء والكحول وبالعكس تمتص المعادن بشدة كبيرة الاشعاع الضوئي الذي ينفذ اليها بمعنى أنها ليست شفافة بالنسبة له وتعكس القسم الاعظم من الاشعاعات التي تسقط عليها ونلاحظ هنا أن كل وسط بدرجة أو بأخرى يعكس ويمتص الاشعاع الضوئي ويعتمد انعكاس وامتصاص الاشعاع الساقط على الجسم على - نوع المادة - حالة السطح - تركيب الاشعاع - زاوية السقوط - حيث عند زيادة زاوية سقوط الاشعة يزيد نصيب الضوء المنعكس وينقص نصيب الضوء المنكسر ونلاحظ أيضا اعتماد الانعكاس والامتصاص على تردد الموجات يكون له طبيعة اختيارية أي أن المادة تعكس أو تمتص بقوة ذبذبات بتردد معين وتضعف ذبذبات بتردد اخر وعلى سبيل المثال يمتص الغلاف الجوي للارض الموجات ذات الطول الموجي القصير من الطيف المرئي بقوة ( وهذا من نعمة الله علينا ) بينما يمتص الموجات الطويلة أضعف بكثير وهنا أطرح سؤالا لماذا نستخدم الضوء الأحمر للاشارة الى الخطر وأيضا للتنبيه على الرغم من أن العين حساسة أكثر للاشعة الخضراء ؟
|
 |
| الروابط المفضلة |
| أدوات الموضوع | |
| طريقة عرض الردود | |
|
|
| انضمي الى مجموعتنا البريدية في جوجل: |
|
| موقع لكِ | جمالك | مطبخ لكِ | طفلكِ | منزلكِ | جوالكِ | مركز التحميل | الابتسامات |
}
)Wavelength:
) نانومتر(nm).
) Linear wave number:
) Angular Frequency :
و 
نحصل على خط مستقيم مائل يمر بنقطة الأصل وميله يساوي السرعة 
حيث 
قوة الشد في الحبل 
كتلة وحدة الأطوال من السلك 
عرض بالسرد
